JP2001221318A - 流体式トルク伝達装置 - Google Patents
流体式トルク伝達装置Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H2045/021—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type three chamber system, i.e. comprising a separated, closed chamber specially adapted for actuating a lock-up clutch
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- F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
- F16H2045/0278—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch comprising only two co-acting friction surfaces
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- Y10T74/19149—Gearing with fluid drive
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロックアップ装置のダンパーが設けられた流
体式トルク伝達装置において、ダンパーのために十分な
軸方向スペースを確保する。 【解決手段】 トルクコンバータ１はロックアップ装置
８を備えている。ロックアップ装置８はフロントカバー
４とタービン６との間に配置されている。ロックアップ
装置８は、フロントカバー４とタービン６とを機械的に
連結するためのクラッチ機構３１と、捩り振動を吸収・
減衰するためのダンパー機構３２とを有している。ター
ビン６は、出口近傍においてダンパー機構３２に対応す
る直線状部６２を有している。この結果、トーションス
プリング５２の軸方向寸法を大きくできる。
体式トルク伝達装置において、ダンパーのために十分な
軸方向スペースを確保する。 【解決手段】 トルクコンバータ１はロックアップ装置
８を備えている。ロックアップ装置８はフロントカバー
４とタービン６との間に配置されている。ロックアップ
装置８は、フロントカバー４とタービン６とを機械的に
連結するためのクラッチ機構３１と、捩り振動を吸収・
減衰するためのダンパー機構３２とを有している。ター
ビン６は、出口近傍においてダンパー機構３２に対応す
る直線状部６２を有している。この結果、トーションス
プリング５２の軸方向寸法を大きくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を介してトル
クを伝達するための流体式トルク伝達装置、特に、フル
イド・カップリングやトルクコンバータを含む装置に関
する。
クを伝達するための流体式トルク伝達装置、特に、フル
イド・カップリングやトルクコンバータを含む装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】トルクコンバータは、トーラス内部の流
体により動力を伝達する流体式トルク伝達装置の一種で
あり、３種の羽根車（インペラー，タービン，ステー
タ）からなるトーラスを有している。トルクコンバータ
においては、フロントカバーとトーラスとの間の空間に
ロックアップ装置が設けられたものがある。ロックアッ
プ装置はフロントカバーのトルクをトランスミッション
側に機械的に伝達するための装置である。ロックアップ
装置はクラッチ機構とダンパー機構とを備えている。ク
ラッチ機構は、トルクコンバータ内の油圧の変化によ
り、フロントカバーと連結又は連結解除されるようにな
っている。ダンパー機構は例えば複数のトーションスプ
リングを含んでいる。トーションスプリングは、ロック
アップ装置が連結された状態において、例えばエンジン
側から入力されるトルク変動による捩り振動を吸収・減
衰する機能を有している。
体により動力を伝達する流体式トルク伝達装置の一種で
あり、３種の羽根車（インペラー，タービン，ステー
タ）からなるトーラスを有している。トルクコンバータ
においては、フロントカバーとトーラスとの間の空間に
ロックアップ装置が設けられたものがある。ロックアッ
プ装置はフロントカバーのトルクをトランスミッション
側に機械的に伝達するための装置である。ロックアップ
装置はクラッチ機構とダンパー機構とを備えている。ク
ラッチ機構は、トルクコンバータ内の油圧の変化によ
り、フロントカバーと連結又は連結解除されるようにな
っている。ダンパー機構は例えば複数のトーションスプ
リングを含んでいる。トーションスプリングは、ロック
アップ装置が連結された状態において、例えばエンジン
側から入力されるトルク変動による捩り振動を吸収・減
衰する機能を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年は発進時のみ流体
によるトルク伝達を行い、例えば時速１０ｋｍを越える
とロックアップ装置を連結させておく方法が用いられて
いる。このようにロックアップ領域を低速領域まで拡げ
た構造では、エンジンからのトルク変動に対して十分に
吸収・減衰できるようにトーションスプリングの性能向
上が求められている。より具体的には、トーションスプ
リングの低剛性化を実現するために、トーションスプリ
ングは一定以上のコイル径を有していることが好まし
い。その一方で、トルクコンバータが配置されるスペー
スは軸方向に著しく制限されており、その範囲内で各部
材を収納しなければならない。
によるトルク伝達を行い、例えば時速１０ｋｍを越える
とロックアップ装置を連結させておく方法が用いられて
いる。このようにロックアップ領域を低速領域まで拡げ
た構造では、エンジンからのトルク変動に対して十分に
吸収・減衰できるようにトーションスプリングの性能向
上が求められている。より具体的には、トーションスプ
リングの低剛性化を実現するために、トーションスプリ
ングは一定以上のコイル径を有していることが好まし
い。その一方で、トルクコンバータが配置されるスペー
スは軸方向に著しく制限されており、その範囲内で各部
材を収納しなければならない。
【０００４】本発明の目的は、ロックアップ装置のダン
パーが設けられた流体式トルク伝達装置において、ダン
パーのために十分な軸方向スペースを確保することにあ
る。
パーが設けられた流体式トルク伝達装置において、ダン
パーのために十分な軸方向スペースを確保することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の流体式
トルク伝達装置は流体を用いてトルクを伝達するための
ものであり、フロントカバーとインペラーとタービンと
ロックアップ装置とを備えている。フロントカバーには
トルクが入力される。インペラーはフロントカバーと共
に流体作動室を形成する。タービンは流体作動室内でイ
ンペラーに対して対向して配置されている。ロックアッ
プ装置はフロントカバーとタービンとの間に配置されて
いる。ロックアップ装置は、フロントカバーとタービン
とを機械的に連結するためのクラッチ部と、捩り振動を
減衰するためのダンパー部とを有する。タービンは、出
口近傍においてダンパー部に対応する直線状部を有して
いる。
トルク伝達装置は流体を用いてトルクを伝達するための
ものであり、フロントカバーとインペラーとタービンと
ロックアップ装置とを備えている。フロントカバーには
トルクが入力される。インペラーはフロントカバーと共
に流体作動室を形成する。タービンは流体作動室内でイ
ンペラーに対して対向して配置されている。ロックアッ
プ装置はフロントカバーとタービンとの間に配置されて
いる。ロックアップ装置は、フロントカバーとタービン
とを機械的に連結するためのクラッチ部と、捩り振動を
減衰するためのダンパー部とを有する。タービンは、出
口近傍においてダンパー部に対応する直線状部を有して
いる。
【０００６】この流体式トルク伝達装置では、タービン
に直線状部が形成されていることによって、従来に比べ
てタービンをダンパー部から軸方向に離すことができ
る。この結果、ダンパー部の軸方向寸法を大きくするこ
とができる。なお、ここでの直線状部とは、直線又はそ
れに近い曲率で形成された形状をいう。請求項２に記載
の流体式トルク伝達装置では、請求項１において、直線
状部は、ダンパー部側を向くテーパー面を含む。
に直線状部が形成されていることによって、従来に比べ
てタービンをダンパー部から軸方向に離すことができ
る。この結果、ダンパー部の軸方向寸法を大きくするこ
とができる。なお、ここでの直線状部とは、直線又はそ
れに近い曲率で形成された形状をいう。請求項２に記載
の流体式トルク伝達装置では、請求項１において、直線
状部は、ダンパー部側を向くテーパー面を含む。
【０００７】請求項３に記載の流体式トルク伝達装置で
は、請求項２において、テーパー面はタービンのタービ
ンシェルによって形成されている。請求項４に記載の流
体式トルク伝達装置では、請求項１〜３のいずれかにお
いて、テーパー面の半径方向長さＳとトーラスの外半径
Ｄとの比（Ｓ／Ｄ）は０．０９〜０．１９の範囲にあ
る。
は、請求項２において、テーパー面はタービンのタービ
ンシェルによって形成されている。請求項４に記載の流
体式トルク伝達装置では、請求項１〜３のいずれかにお
いて、テーパー面の半径方向長さＳとトーラスの外半径
Ｄとの比（Ｓ／Ｄ）は０．０９〜０．１９の範囲にあ
る。
【０００８】この流体式トルク伝達装置では、直線状部
は所定の範囲内に設定されている。この範囲より狭い場
合はダンパー部を軸方向に十分大きくすることができ
ず、この範囲より大きい場合はタービンの性能を低下さ
せてしまう。請求項５に記載の流体式トルク伝達装置で
は、請求項１〜４のいずれかにおいて、タービンの出口
の流路面積はタービンの入口の流路の面積より小さい。
は所定の範囲内に設定されている。この範囲より狭い場
合はダンパー部を軸方向に十分大きくすることができ
ず、この範囲より大きい場合はタービンの性能を低下さ
せてしまう。請求項５に記載の流体式トルク伝達装置で
は、請求項１〜４のいずれかにおいて、タービンの出口
の流路面積はタービンの入口の流路の面積より小さい。
【０００９】この流体式トルク伝達装置では、直線状部
を設けているにも関わらずタービンの出口を必要以上に
ステータに対して近接させる必要がなくなる。この結
果、ステータを有するトルクコンバータにおいてはステ
ータの軸方向寸法を十分に確保することができる。請求
項６に記載の流体式トルク伝達装置では、請求項５にお
いて、タービンの出口の流路面積はタービンの入口の流
路面積よりタービンの入口の流路面積の２〜５％分小さ
い。
を設けているにも関わらずタービンの出口を必要以上に
ステータに対して近接させる必要がなくなる。この結
果、ステータを有するトルクコンバータにおいてはステ
ータの軸方向寸法を十分に確保することができる。請求
項６に記載の流体式トルク伝達装置では、請求項５にお
いて、タービンの出口の流路面積はタービンの入口の流
路面積よりタービンの入口の流路面積の２〜５％分小さ
い。
【００１０】この流体式トルク伝達装置では、タービン
の出口の流路面積はタービンの入口の流路面積より所定
範囲の面積だけ小さくなっている。この範囲より大きく
なるとタービンの性能が低下し、この範囲より小さくな
るとステータを有するトルクコンバータにおいてはステ
ータの軸方向寸法を十分に確保できない。請求項７に記
載の流体式トルク伝達装置では、請求項５又は６におい
て、タービンの出口の流路面積はステータの流路面積よ
り大きい。
の出口の流路面積はタービンの入口の流路面積より所定
範囲の面積だけ小さくなっている。この範囲より大きく
なるとタービンの性能が低下し、この範囲より小さくな
るとステータを有するトルクコンバータにおいてはステ
ータの軸方向寸法を十分に確保できない。請求項７に記
載の流体式トルク伝達装置では、請求項５又は６におい
て、タービンの出口の流路面積はステータの流路面積よ
り大きい。
【００１１】この流体式トルク伝達装置では、タービン
の出口の流路面積は入口の流路面積より小さいにも関わ
らずステータの流路面積より大きいため、流体式トルク
伝達装置としての性能は低下しない。
の出口の流路面積は入口の流路面積より小さいにも関わ
らずステータの流路面積より大きいため、流体式トルク
伝達装置としての性能は低下しない。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態が採用
されたトルクコンバータ１の縦断面概略図である。トル
クコンバータ１は、エンジンのクランクシャフトからト
ランスミッションの入力シャフトにトルクを伝達するた
めの装置であり、例えば車輌に採用される。図１の左側
に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示し
ないトランスミッションが配置されている。また、図１
に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸である。
されたトルクコンバータ１の縦断面概略図である。トル
クコンバータ１は、エンジンのクランクシャフトからト
ランスミッションの入力シャフトにトルクを伝達するた
めの装置であり、例えば車輌に採用される。図１の左側
に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示し
ないトランスミッションが配置されている。また、図１
に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸である。
【００１３】トルクコンバータ１は、主に、３種の羽根
車（インペラー５，タービン６，ステータ７）からなる
トーラス形状のトルクコンバータ本体と、ロックアップ
装置８とから構成されている。フロントカバー４は、円
板状の部材であり、最も軸方向エンジン側に配置されて
いる。フロントカバー４の内周部にはセンターボス１１
が溶接により固定されている。センターボス１１は、軸
方向に延びる円柱形状の部材であり、図示しないクラン
クシャフトの中心孔に挿入されている。フロントカバー
４の最外周部には、円周方向に複数のナット１２が固定
されている。このナット１２に対して、図示しない例え
ばフレキシブルプレートの外周部がボルトによって固定
されている。
車（インペラー５，タービン６，ステータ７）からなる
トーラス形状のトルクコンバータ本体と、ロックアップ
装置８とから構成されている。フロントカバー４は、円
板状の部材であり、最も軸方向エンジン側に配置されて
いる。フロントカバー４の内周部にはセンターボス１１
が溶接により固定されている。センターボス１１は、軸
方向に延びる円柱形状の部材であり、図示しないクラン
クシャフトの中心孔に挿入されている。フロントカバー
４の最外周部には、円周方向に複数のナット１２が固定
されている。このナット１２に対して、図示しない例え
ばフレキシブルプレートの外周部がボルトによって固定
されている。
【００１４】フロントカバー４の外周部には、軸方向ト
ランスミッション側に延びる外周筒状部材１３が溶接に
より固定されている。この外周筒状部材１３の内周面に
は、軸方向に延びる複数の歯１３ａが円周方向に並んで
形成されている。また、外周筒状部材１３の軸方向トラ
ンスミッション側先端には、インペラー５のインペラー
シェル１６の外周縁が溶接により固定されている。この
結果、フロントカバー４と外周筒状部材１３とインペラ
ー５とによって、内部に作動油が充填された流体作動室
を形成している。なお、外周筒状部材１３はフロントカ
バー４の一部であると考えてよい。
ランスミッション側に延びる外周筒状部材１３が溶接に
より固定されている。この外周筒状部材１３の内周面に
は、軸方向に延びる複数の歯１３ａが円周方向に並んで
形成されている。また、外周筒状部材１３の軸方向トラ
ンスミッション側先端には、インペラー５のインペラー
シェル１６の外周縁が溶接により固定されている。この
結果、フロントカバー４と外周筒状部材１３とインペラ
ー５とによって、内部に作動油が充填された流体作動室
を形成している。なお、外周筒状部材１３はフロントカ
バー４の一部であると考えてよい。
【００１５】インペラー５は、主に、インペラーシェル
１６と、インペラーシェル１６の内側に固定された複数
のインペラーブレート１７と、インペラーシェル１６の
内周部に固定されたインペラーハブ１８とから構成され
ている。タービン６は流体作動室内でインペラー５に対
向して配置されている。タービン６は、主に、タービン
シェル２０と、タービンシェル２０のインペラー側の面
固定された複数のタービンブレード２１とから構成され
ている。タービンシェル２０の内周部はタービンハブ２
２の半径方向中間部分に複数のリベット２３によって固
定されている。なお、タービンハブ２２の内周面には、
図示しないトランスミッション入力シャフトに相対回転
不能に係合するスプライン溝が設けられている。
１６と、インペラーシェル１６の内側に固定された複数
のインペラーブレート１７と、インペラーシェル１６の
内周部に固定されたインペラーハブ１８とから構成され
ている。タービン６は流体作動室内でインペラー５に対
向して配置されている。タービン６は、主に、タービン
シェル２０と、タービンシェル２０のインペラー側の面
固定された複数のタービンブレード２１とから構成され
ている。タービンシェル２０の内周部はタービンハブ２
２の半径方向中間部分に複数のリベット２３によって固
定されている。なお、タービンハブ２２の内周面には、
図示しないトランスミッション入力シャフトに相対回転
不能に係合するスプライン溝が設けられている。
【００１６】ステータ７は、タービン６からインペラー
５へと戻る作動油の流れを整流するための機構である。
ステータ７は、樹脂やアルミ合金等により鋳造によって
製造された一体の部材である。ステータ７はインペラー
５の内周部とタービン６の内周部との軸方向間に配置さ
れている。ステータ７は、主に、環状のキャリア２４
と、キャリア２４の外周面に設けられた複数のステータ
ブレード２５とから構成されている。キャリア２４はワ
ンウエイクラッチ２６を介して図示しない筒状シャフト
に支持されている。フロントカバー４の内周部とタービ
ンハブ２２の内周部との軸方向間には円板状部材４１が
配置されている。円板状部材４１は内周端がセンターボ
ス１１の軸方向トランスミッション側端に固定されてい
る。すなわち円板状部材４１はフロントカバー４及びセ
ンターボス１１と一体に回転する部材である。円板状部
材４１の外周縁は概ね複数のリベット２３付近まで延び
ている。この円板状部材４１により、フロントカバー４
の内周部とタービンハブ２２の内周部との軸方向の空間
が軸方向に分割されている。さらに、円板状部材４１と
タービンハブ２２の内周部との間にはワッシャー５６が
配置されている。ワッシャー５６には半径方向に貫通す
る複数の溝が形成されている。
５へと戻る作動油の流れを整流するための機構である。
ステータ７は、樹脂やアルミ合金等により鋳造によって
製造された一体の部材である。ステータ７はインペラー
５の内周部とタービン６の内周部との軸方向間に配置さ
れている。ステータ７は、主に、環状のキャリア２４
と、キャリア２４の外周面に設けられた複数のステータ
ブレード２５とから構成されている。キャリア２４はワ
ンウエイクラッチ２６を介して図示しない筒状シャフト
に支持されている。フロントカバー４の内周部とタービ
ンハブ２２の内周部との軸方向間には円板状部材４１が
配置されている。円板状部材４１は内周端がセンターボ
ス１１の軸方向トランスミッション側端に固定されてい
る。すなわち円板状部材４１はフロントカバー４及びセ
ンターボス１１と一体に回転する部材である。円板状部
材４１の外周縁は概ね複数のリベット２３付近まで延び
ている。この円板状部材４１により、フロントカバー４
の内周部とタービンハブ２２の内周部との軸方向の空間
が軸方向に分割されている。さらに、円板状部材４１と
タービンハブ２２の内周部との間にはワッシャー５６が
配置されている。ワッシャー５６には半径方向に貫通す
る複数の溝が形成されている。
【００１７】さらに、タービンハブ２２の内周部とワン
ウエイクラッチ２６との軸方向間には、ワッシャー５７
が配置されている。ワッシャー５７には半径方向に貫通
する複数の溝が形成されている。キャリア２４とインペ
ラーハブ１８との軸方向間にはスラストベアリング５８
が配置されている。また、キャリア２４のスラストベア
リング５８側には半径方向に貫通する複数の溝が形成さ
れている。
ウエイクラッチ２６との軸方向間には、ワッシャー５７
が配置されている。ワッシャー５７には半径方向に貫通
する複数の溝が形成されている。キャリア２４とインペ
ラーハブ１８との軸方向間にはスラストベアリング５８
が配置されている。また、キャリア２４のスラストベア
リング５８側には半径方向に貫通する複数の溝が形成さ
れている。
【００１８】次に、ロックアップ装置８について説明す
る。ロックアップ装置８は、主に、クラッチ機構３１と
ダンパー機構３２とから構成されている。クラッチ機構
３１はフロントカバー４から直接タービン６に対してト
ルクを伝達可能とするための機構である。クラッチ機構
３１は、主に、外周筒状部材１３と、内周筒状部材４０
と、クラッチプレート３６〜３８と、ピストン３５とか
ら構成されている。クラッチプレート３６，３８は外周
縁に外周筒状部材１３の歯１３ａに係合する外周歯を有
している。これにより、クラッチプレート３６，３８は
フロントカバー４及び外周筒状部材１３と一体回転する
ようにかつ軸方向に相対移動可能になっている。クラッ
チプレート３７は、プレート３６とプレート３８との軸
方向間に配置されている。クラッチプレート３７の内周
縁には複数の歯が形成されている。また、プレート３７
の軸方向両面には摩擦フェーシングが貼られている。内
周筒状部材４０の外周面には軸方向に延びる複数の歯が
円周方向に並んで形成されている。この内周筒状部材４
０の歯にプレート３７の歯が係合している。これによ
り、プレート３７は内周筒状部材４０と一体回転するよ
うにかつ軸方向に相対移動するようになっている。ま
た、内周筒状部材４０は、内周側に延びるフランジを有
している。
る。ロックアップ装置８は、主に、クラッチ機構３１と
ダンパー機構３２とから構成されている。クラッチ機構
３１はフロントカバー４から直接タービン６に対してト
ルクを伝達可能とするための機構である。クラッチ機構
３１は、主に、外周筒状部材１３と、内周筒状部材４０
と、クラッチプレート３６〜３８と、ピストン３５とか
ら構成されている。クラッチプレート３６，３８は外周
縁に外周筒状部材１３の歯１３ａに係合する外周歯を有
している。これにより、クラッチプレート３６，３８は
フロントカバー４及び外周筒状部材１３と一体回転する
ようにかつ軸方向に相対移動可能になっている。クラッ
チプレート３７は、プレート３６とプレート３８との軸
方向間に配置されている。クラッチプレート３７の内周
縁には複数の歯が形成されている。また、プレート３７
の軸方向両面には摩擦フェーシングが貼られている。内
周筒状部材４０の外周面には軸方向に延びる複数の歯が
円周方向に並んで形成されている。この内周筒状部材４
０の歯にプレート３７の歯が係合している。これによ
り、プレート３７は内周筒状部材４０と一体回転するよ
うにかつ軸方向に相対移動するようになっている。ま
た、内周筒状部材４０は、内周側に延びるフランジを有
している。
【００１９】外周筒状部材１３の内周縁の軸方向トラン
スミッション側には、スナップリング３９が装着されて
いる。スナップリング３９はプレート３８等の軸方向ト
ランスミッション側への移動を制限するための部材であ
る。ピストン３５は概ね円板状かつ環状の部材である。
ピストン３５はフロントカバー４の軸方向トランスミッ
ション側に近接して配置されている。ピストン３５の外
周面はフロントカバー４の外周側に形成された内周面に
当接して半径方向に支持され、軸方向及び回転方向には
相対移動可能になっている。ピストン３５の外周面には
環状のシール部材６０が装着され、シール部材６０が前
述の内周面に当接しその軸方向両側間の作動油の流れを
遮断している。ピストン３５の内周面は、円板状部材４
１の外周面に当接し支持されている。円板状部材４１の
外周面には環状のシール部材６１が装着され、シール部
材６１はピストン３５の内周面に当接しその軸方向両側
間の作動油の流れを遮断している。また、ピストン３５
の外周側部分はクラッチプレート３６に近接して配置さ
れている。ピストン３５は、ピストン３５とフロントカ
バー４との間に形成された油圧室内の油圧変化によって
軸方向に移動する構成となっている。この油圧室は、フ
ロントカバー４の内周部と円板状部材４１との軸方向の
隙間、さらにはセンターボス１１に形成された孔を介し
て図示しない入力シャフトの油路に連通している。
スミッション側には、スナップリング３９が装着されて
いる。スナップリング３９はプレート３８等の軸方向ト
ランスミッション側への移動を制限するための部材であ
る。ピストン３５は概ね円板状かつ環状の部材である。
ピストン３５はフロントカバー４の軸方向トランスミッ
ション側に近接して配置されている。ピストン３５の外
周面はフロントカバー４の外周側に形成された内周面に
当接して半径方向に支持され、軸方向及び回転方向には
相対移動可能になっている。ピストン３５の外周面には
環状のシール部材６０が装着され、シール部材６０が前
述の内周面に当接しその軸方向両側間の作動油の流れを
遮断している。ピストン３５の内周面は、円板状部材４
１の外周面に当接し支持されている。円板状部材４１の
外周面には環状のシール部材６１が装着され、シール部
材６１はピストン３５の内周面に当接しその軸方向両側
間の作動油の流れを遮断している。また、ピストン３５
の外周側部分はクラッチプレート３６に近接して配置さ
れている。ピストン３５は、ピストン３５とフロントカ
バー４との間に形成された油圧室内の油圧変化によって
軸方向に移動する構成となっている。この油圧室は、フ
ロントカバー４の内周部と円板状部材４１との軸方向の
隙間、さらにはセンターボス１１に形成された孔を介し
て図示しない入力シャフトの油路に連通している。
【００２０】ダンパー機構３２は、ドライブプレート４
３，４４と、タービンハブ２２と、複数のトーションス
プリング５２とから構成されている。ドライブプレート
４３，４４は環状かつ円板状の部材であり、外周部は互
いに固定され、それより内周側の部分は軸方向に間隔を
あけて配置されている。ドライブプレート４３，４４の
外周部は、内周筒状部材４０のフランジの軸方向両側に
当接し、複数のリベット４６により固定されている。ま
た、ドライブプレート４３，４４の内周側部分には、軸
方向に切り起こされたばね支持部４７，４８が形成され
ている。タービンハブ２２の外周部分は、リベット２３
が装着された部分からさらに外周側に延び、ドライブプ
レート４３，４４の軸方向間に配置されている。このよ
うに、タービンハブ２２は、内周縁が図示しないメイン
ドライブシャフトに係合し、外周縁がトルクコンバータ
本体の半径方向中心付近まで延びる円板状かつ環状の部
材である。タービンハブ２２の外周部においてばね支持
部４７，４８に対応する部分には、窓孔５０が形成され
ている。トーションスプリング５２は窓孔５０内及びば
ね支持部４７，４８内に配置された部材であり、ドライ
ブプレート４３，４４からタービンハブ２２にトルクを
伝達すると共に捩り振動を吸収・減衰するための部材で
ある。具体的には、トーションスプリング５２は円周方
向に弧状又は直線状に延びるコイルスプリングからな
る。トーションスプリング５２の円周方向両端は、窓孔
５０及びばね支持部４７，４８の円周方向両端に支持さ
れている。また、トーションスプリング５２の軸方向両
側はばね支持部４７，４８によって支持されている。以
上に説明したように、タービンハブ２２はタービン６か
らのトルクを伝達するとともに、ロックアップ装置８の
ダンパー機構３２の一部を構成している。このように１
つの部材に複数の機能を持たせることで部品点数が低減
されている。
３，４４と、タービンハブ２２と、複数のトーションス
プリング５２とから構成されている。ドライブプレート
４３，４４は環状かつ円板状の部材であり、外周部は互
いに固定され、それより内周側の部分は軸方向に間隔を
あけて配置されている。ドライブプレート４３，４４の
外周部は、内周筒状部材４０のフランジの軸方向両側に
当接し、複数のリベット４６により固定されている。ま
た、ドライブプレート４３，４４の内周側部分には、軸
方向に切り起こされたばね支持部４７，４８が形成され
ている。タービンハブ２２の外周部分は、リベット２３
が装着された部分からさらに外周側に延び、ドライブプ
レート４３，４４の軸方向間に配置されている。このよ
うに、タービンハブ２２は、内周縁が図示しないメイン
ドライブシャフトに係合し、外周縁がトルクコンバータ
本体の半径方向中心付近まで延びる円板状かつ環状の部
材である。タービンハブ２２の外周部においてばね支持
部４７，４８に対応する部分には、窓孔５０が形成され
ている。トーションスプリング５２は窓孔５０内及びば
ね支持部４７，４８内に配置された部材であり、ドライ
ブプレート４３，４４からタービンハブ２２にトルクを
伝達すると共に捩り振動を吸収・減衰するための部材で
ある。具体的には、トーションスプリング５２は円周方
向に弧状又は直線状に延びるコイルスプリングからな
る。トーションスプリング５２の円周方向両端は、窓孔
５０及びばね支持部４７，４８の円周方向両端に支持さ
れている。また、トーションスプリング５２の軸方向両
側はばね支持部４７，４８によって支持されている。以
上に説明したように、タービンハブ２２はタービン６か
らのトルクを伝達するとともに、ロックアップ装置８の
ダンパー機構３２の一部を構成している。このように１
つの部材に複数の機能を持たせることで部品点数が低減
されている。
【００２１】次に、トルクコンバータ１を構成する各部
材や機構の構成、配置、寸法などについて説明する。タ
ービン６においてその入口から出口までの流路は、複数
の曲率からなる流路となっている。その中で、タービン
６の出口近傍の流路は直線形状、すなわち直線又はそれ
に近い曲率で構成された直線状部６２となっている。直
線状部６２は、ロックアップ装置８のダンパー機構３２
に、特に、トーションスプリング５２に対応している。
より具体的には、直線状部６２は、トーションスプリン
グ５２に対して軸方向に並んでおり、近接している。直
線状部６２は、タービンシェル２０は断面において概ね
直線形状のテーパー部６３を有している。また、テーパ
ー部６３の外側面すなわちダンパー機構３２側を向く面
はテーパー面となっている。テーパー部６３のテーパー
角度（トルクコンバータ１の回転軸Ｏ−Ｏに垂直な面と
テーパー部６３が形成する角度）は約２０度である。テ
ーパー角度は１５〜２５度の範囲内にあることが好まし
い。
材や機構の構成、配置、寸法などについて説明する。タ
ービン６においてその入口から出口までの流路は、複数
の曲率からなる流路となっている。その中で、タービン
６の出口近傍の流路は直線形状、すなわち直線又はそれ
に近い曲率で構成された直線状部６２となっている。直
線状部６２は、ロックアップ装置８のダンパー機構３２
に、特に、トーションスプリング５２に対応している。
より具体的には、直線状部６２は、トーションスプリン
グ５２に対して軸方向に並んでおり、近接している。直
線状部６２は、タービンシェル２０は断面において概ね
直線形状のテーパー部６３を有している。また、テーパ
ー部６３の外側面すなわちダンパー機構３２側を向く面
はテーパー面となっている。テーパー部６３のテーパー
角度（トルクコンバータ１の回転軸Ｏ−Ｏに垂直な面と
テーパー部６３が形成する角度）は約２０度である。テ
ーパー角度は１５〜２５度の範囲内にあることが好まし
い。
【００２２】直線状部６２がトーションスプリング５２
に対応しているため、従来に比べてタービン６の内周部
が軸方向トランスミッション側に位置している。この結
果、トーションスプリング５２の軸方向寸法を従来より
大きくできる。これにより、トーションスプリング５２
の低剛性化等の性能向上を図ることができる。具体的に
は、ダンパー機構３２のトーションスプリング５２の最
も軸方向トランスミッション側に位置する部分の軸方向
位置は、タービン６において最も軸方向エンジン側に位
置する部分の軸方向位置より、軸方向エンジン側にあ
る。このように、ダンパー機構３２特にトーションスプ
リング５２が軸方向トランスミッション側に大きくなっ
ている。
に対応しているため、従来に比べてタービン６の内周部
が軸方向トランスミッション側に位置している。この結
果、トーションスプリング５２の軸方向寸法を従来より
大きくできる。これにより、トーションスプリング５２
の低剛性化等の性能向上を図ることができる。具体的に
は、ダンパー機構３２のトーションスプリング５２の最
も軸方向トランスミッション側に位置する部分の軸方向
位置は、タービン６において最も軸方向エンジン側に位
置する部分の軸方向位置より、軸方向エンジン側にあ
る。このように、ダンパー機構３２特にトーションスプ
リング５２が軸方向トランスミッション側に大きくなっ
ている。
【００２３】テーパー部６３の半径方向長さＳは、１０
〜２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これより短い
場合はダンパー機構３２の軸方向寸法を大きくするのに
貢献せず、これより長い場合はタービン６の性能を低下
させてしまう。なお、以上の数値はトルクコンバータ１
が直径２１５ｍｍであり、トーラスの外半径Ｄが１０
７．５ｍｍの場合である。言い換えると、テーパー部６
３の半径方向長さＳとトーラスの外半径Ｄとの比（Ｓ／
Ｄ）は０．０９〜０．１９の範囲にあることが好まし
い。
〜２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これより短い
場合はダンパー機構３２の軸方向寸法を大きくするのに
貢献せず、これより長い場合はタービン６の性能を低下
させてしまう。なお、以上の数値はトルクコンバータ１
が直径２１５ｍｍであり、トーラスの外半径Ｄが１０
７．５ｍｍの場合である。言い換えると、テーパー部６
３の半径方向長さＳとトーラスの外半径Ｄとの比（Ｓ／
Ｄ）は０．０９〜０．１９の範囲にあることが好まし
い。
【００２４】さらに、タービン６の出口の流路面積はタ
ービン６の入口の流路面積より小さくなるように設定さ
れている。このことは、タービン６の出口側をステータ
７に対して必要以上に近づけることを必要とせず、その
結果ステータ７の軸方向寸法を十分に確保していること
を意味する。より具体的には、タービン６の出口の流路
面積はタービン６の入口の流路面積より、タービン６の
入口の流路面積の２〜５％分小さくなっている。２％未
満の場合はステータ７の軸方向寸法を短くせざるを得な
くなり、５％を超えるとタービン６の性能が低下してし
まう。
ービン６の入口の流路面積より小さくなるように設定さ
れている。このことは、タービン６の出口側をステータ
７に対して必要以上に近づけることを必要とせず、その
結果ステータ７の軸方向寸法を十分に確保していること
を意味する。より具体的には、タービン６の出口の流路
面積はタービン６の入口の流路面積より、タービン６の
入口の流路面積の２〜５％分小さくなっている。２％未
満の場合はステータ７の軸方向寸法を短くせざるを得な
くなり、５％を超えるとタービン６の性能が低下してし
まう。
【００２５】ところで、この実施形態では、タービン６
の出口の流路面積は、タービン６の入口の流路面積より
小さいにも関わらず、ステータ７の流路面積と等しい又
はそれ以上となるように設定されている。なお、ここで
言うステータ７の流路面積とは、ステータブレード２５
の肉厚部分を除いた実流路面積である。この結果、ター
ビン６の出口及びステータ７において流れの損失が生じ
にくい。
の出口の流路面積は、タービン６の入口の流路面積より
小さいにも関わらず、ステータ７の流路面積と等しい又
はそれ以上となるように設定されている。なお、ここで
言うステータ７の流路面積とは、ステータブレード２５
の肉厚部分を除いた実流路面積である。この結果、ター
ビン６の出口及びステータ７において流れの損失が生じ
にくい。
【００２６】次に、トルクコンバータ１の各機構の寸法
について説明する。トルクコンバータ１については、ト
ーラス形状のトルクコンバータ本体の内半径ｄと外半径
Ｄとの半径比（ｄ／Ｄ）が０．５〜０．５７の範囲にあ
る。このことは、外半径Ｄに対する内半径ｄの割合が十
分に大きいため、直線状部６２を設けた場合にその長さ
を十分に長くして、トーションスプリング５２を軸方向
に大きくできることを意味する。なお、内半径ｄはトル
クコンバータ１の中心Ｏからステータ７のキャリア２４
の外周面までの半径方向距離をいい、外半径Ｄは中心Ｏ
からインペラー５又はタービン６の最外周部分（インペ
ラー５出口又はタービン６入り口における各ブレードの
最外周縁）までの半径方向距離をいう。
について説明する。トルクコンバータ１については、ト
ーラス形状のトルクコンバータ本体の内半径ｄと外半径
Ｄとの半径比（ｄ／Ｄ）が０．５〜０．５７の範囲にあ
る。このことは、外半径Ｄに対する内半径ｄの割合が十
分に大きいため、直線状部６２を設けた場合にその長さ
を十分に長くして、トーションスプリング５２を軸方向
に大きくできることを意味する。なお、内半径ｄはトル
クコンバータ１の中心Ｏからステータ７のキャリア２４
の外周面までの半径方向距離をいい、外半径Ｄは中心Ｏ
からインペラー５又はタービン６の最外周部分（インペ
ラー５出口又はタービン６入り口における各ブレードの
最外周縁）までの半径方向距離をいう。
【００２７】さらに、タービン６はインペラー５に比べ
て軸寸法が短くなっている。すなわちトーラス形状のト
ルクコンバータ本体においてインペラー５とタービン６
が軸方向に非対称である。インペラー５の軸寸法Ｌｐに
対するタービン６の軸寸法Ｌｔの比（Ｌｔ／Ｌｐ）は
０．９２〜０．７５の範囲にある。タービン６の軸寸法
Ｌｔはインペラー５の出口及びタービン６の入口の間の
軸方向中間位置Ｃ１とタービンシェル２０の内側で最も
エンジン側の部分との間の軸方向距離である。インペラ
ー５の軸寸法Ｌｐは、軸方向位置Ｃ１とインペラーシェ
ル１６の内側で最もトランスミッション側の部分との間
の軸方向距離である。以上に述べたように、タービン６
の軸寸法をインペラー５に比べて短くすることで、トル
クコンバータ１全体の軸寸法を短縮でき、特に、タービ
ン６の直線状部６２との相乗効果によって、トーション
スプリング５２のコイル径Ｌｄを大きくすることが可能
となっている。この結果、トーションスプリング５２の
コイル径Ｌｄはタービン６の軸寸法Ｌｔに近くあるいは
匹敵する程大きくなっている。より具体的には、（Ｌｄ
／Ｌｔ）は０．８５以上あり、好ましくは０．８５〜
１．０の範囲にある。このようにロックアップ装置８の
ダンパー機構３２を構成するトーションスプリング５２
のコイル径Ｌｄを大きくできることで、トーションスプ
リング５２の性能を向上させることが容易になる。この
結果、トルクコンバータ１のトーラスによる流体トルク
伝達を車輌の発進時のみに利用し、その後はロックアッ
プ装置８を連結させた機械トルク伝達状態で使用するこ
とが実際に可能となる。
て軸寸法が短くなっている。すなわちトーラス形状のト
ルクコンバータ本体においてインペラー５とタービン６
が軸方向に非対称である。インペラー５の軸寸法Ｌｐに
対するタービン６の軸寸法Ｌｔの比（Ｌｔ／Ｌｐ）は
０．９２〜０．７５の範囲にある。タービン６の軸寸法
Ｌｔはインペラー５の出口及びタービン６の入口の間の
軸方向中間位置Ｃ１とタービンシェル２０の内側で最も
エンジン側の部分との間の軸方向距離である。インペラ
ー５の軸寸法Ｌｐは、軸方向位置Ｃ１とインペラーシェ
ル１６の内側で最もトランスミッション側の部分との間
の軸方向距離である。以上に述べたように、タービン６
の軸寸法をインペラー５に比べて短くすることで、トル
クコンバータ１全体の軸寸法を短縮でき、特に、タービ
ン６の直線状部６２との相乗効果によって、トーション
スプリング５２のコイル径Ｌｄを大きくすることが可能
となっている。この結果、トーションスプリング５２の
コイル径Ｌｄはタービン６の軸寸法Ｌｔに近くあるいは
匹敵する程大きくなっている。より具体的には、（Ｌｄ
／Ｌｔ）は０．８５以上あり、好ましくは０．８５〜
１．０の範囲にある。このようにロックアップ装置８の
ダンパー機構３２を構成するトーションスプリング５２
のコイル径Ｌｄを大きくできることで、トーションスプ
リング５２の性能を向上させることが容易になる。この
結果、トルクコンバータ１のトーラスによる流体トルク
伝達を車輌の発進時のみに利用し、その後はロックアッ
プ装置８を連結させた機械トルク伝達状態で使用するこ
とが実際に可能となる。
【００２８】本発明の本来の目的は、ロックアップ装置
８に従来より優れたダンパー性能をもたらすことである
が、軸方向スペースの制限が従来より厳しい場合に本発
明を起用すると、その制限されたスペース内でトーショ
ンスプリングのコイル径を最大限大きくすることがで
き、従来性能に近い又は匹敵する性能が得られる。 〔変形例〕本発明はトルクコンバータのみならずフルイ
ド・カップリング等の他の流体式トルク伝達装置にも採
用可能である。
８に従来より優れたダンパー性能をもたらすことである
が、軸方向スペースの制限が従来より厳しい場合に本発
明を起用すると、その制限されたスペース内でトーショ
ンスプリングのコイル径を最大限大きくすることがで
き、従来性能に近い又は匹敵する性能が得られる。 〔変形例〕本発明はトルクコンバータのみならずフルイ
ド・カップリング等の他の流体式トルク伝達装置にも採
用可能である。
【００２９】本発明は、前期実施形態における具体的な
ロックアップ装置の構造に限定されない。
ロックアップ装置の構造に限定されない。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係る流体式トルク伝達装置で
は、タービンに直線状部が形成されていることによっ
て、ダンパー部の軸方向寸法を大きくすることができ
る。
は、タービンに直線状部が形成されていることによっ
て、ダンパー部の軸方向寸法を大きくすることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバ
ータの縦断面概略図。
ータの縦断面概略図。
１ トルクコンバータ ４ フロントカバー ５ インペラー ６ タービン ７ ステータ ８ ロックアップ装置 ３２ ダンパー機構 ５２ トーションスプリング ６２ 直線状部 ６３ テーパー面
Claims (7)
- 【請求項１】流体を用いてトルクを伝達するための流体
式トルク伝達装置であって、 トルクが入力されるフロントカバーと、 前記フロントカバーとともに流体作動室を形成するイン
ペラーと、前記流体作動室内で前記インペラーに対して
対向して配置されたタービンとを含むトーラスと、 前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置され、
前記フロントカバーと前記タービンを機械的に連結する
ためのクラッチ部と、捩じり振動を減衰するためのダン
パー部とを有するロックアップ装置とを備え、 前記タービンは、出口近傍において前記ダンパー部に対
応する直線状部を有することを特徴とする、流体式トル
ク伝達装置。 - 【請求項２】前記直線状部は、前記ダンパー部側を向く
テーパー面を含む、請求項１に記載の流体式トルク伝達
装置。 - 【請求項３】前記テーパー面は前記タービンのタービン
シェルによって形成されている、請求項２に記載の流体
式トルク伝達装置。 - 【請求項４】前記テーパー面の半径方向長さＳと前記ト
ーラスの外半径Ｄとの比（Ｓ／Ｄ）は０．０９〜０．１
９の範囲にある、請求項１〜３のいずれかに記載の流体
式トルク伝達装置。 - 【請求項５】前記タービンの出口の流路面積は前記ター
ビンの入口の流路面積より小さい、請求項１〜４のいず
れかに記載の流体式トルク伝達装置。 - 【請求項６】前記タービンの出口の流路面積は前記ター
ビンの入口の流路面積より前記タービンの入口の流路面
積の２〜５％分小さい、請求項５に記載の流体式トルク
伝達装置。 - 【請求項７】前記タービンの出口の流路面積は前記ステ
ータの流路面積より大きい、請求項５又は６に記載の流
体式トルク伝達装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027468A JP3825219B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 流体式トルク伝達装置 |
| US09/769,332 US6464054B2 (en) | 2000-02-04 | 2001-01-26 | Hydraulic torque transmitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027468A JP3825219B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 流体式トルク伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001221318A true JP2001221318A (ja) | 2001-08-17 |
| JP3825219B2 JP3825219B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=18553031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000027468A Expired - Fee Related JP3825219B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 流体式トルク伝達装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6464054B2 (ja) |
| JP (1) | JP3825219B2 (ja) |
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| JP2004205012A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Exedy Corp | トルクコンバータ |
| FR2867249B1 (fr) * | 2004-03-02 | 2006-04-28 | Valeo Embrayages | Appareil d'accouplement hydrocinetique, notamment pour vehicule automobile |
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| DE102009012339A1 (de) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Stanzbare Druckscheibe mit ausgeschnittenen Durchflussöffnungen |
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| CN102588551B (zh) * | 2012-03-03 | 2015-06-03 | 陕西航天动力高科技股份有限公司 | 矿车用液力传动系统 |
| DE102014216198A1 (de) * | 2014-08-14 | 2016-02-18 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment |
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| DE102017209455A1 (de) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Koppelvorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von einer Schwungmasse auf eine Antriebseinrichtung und entsprechendes Verfahren |
| CN113324007B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-05-13 | 吉林大学 | 一种具有多级减振功能的液力变矩器装置 |
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| AU8568882A (en) * | 1981-07-20 | 1983-01-27 | Borg-Warner Corporation | Torque converter |
| JPS58193966A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | ロツクアツプトルクコンバ−タ |
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| JPH03239850A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-25 | Toyota Motor Corp | ロックアップクラッチ付トルクコンバータ |
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